一種基于arm架構(gòu)的gis系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本申請(qǐng)涉及地理信息系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種基于ARM架構(gòu)的GIS系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著嵌入式技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，如何在移動(dòng)環(huán)境下提供地理信息系統(tǒng)(GIS，Geography Informat1n System)支持是本技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，也是GIS面向大眾應(yīng)用的重要發(fā)展方向。嵌入式設(shè)備具有的移動(dòng)性為嵌入式GIS的發(fā)展提供了良好的支持。通過(guò)與全球定位系統(tǒng)(GPS，Global Posit1ning System)、遙感(RS，Remote Sensing)、通信等相關(guān)技術(shù)的集成，用戶不僅可以隨時(shí)隨地進(jìn)行GIS數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與更新，更重要的是，可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)獲得GIS的服務(wù)。
[0003]另一方面，隨著支持精簡(jiǎn)指令集(RISC，ReducedInstruct1n Set Computer)的ARM微處理器(Advanced RISC Machine)技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著ARM64和多核技術(shù)的推出，ARM開始從移動(dòng)計(jì)算進(jìn)入服務(wù)器和桌面計(jì)算領(lǐng)域?；贏RM的服務(wù)系統(tǒng)可在單個(gè)機(jī)柜容納數(shù)千個(gè)計(jì)算核，而功耗只相當(dāng)于X86(支持CISC指令集的微處理器)的1/3，部署密度和并發(fā)能力卻提高3倍以上?；贏RM的臺(tái)式機(jī)功耗、體積等也都大幅下降?；贏RM的各種專業(yè)設(shè)備也正被大量開發(fā)，如測(cè)繪設(shè)備、車載導(dǎo)航、傳感系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)、銀行ATM、無(wú)人駕駛車、無(wú)人機(jī)等。
[0004]但是，由于GIS系統(tǒng)具有空間數(shù)據(jù)量大、對(duì)數(shù)據(jù)處理和圖形顯示要求高等特點(diǎn)，基于ARM架構(gòu)的設(shè)備受硬件條件的限制，難以實(shí)現(xiàn)GIS軟件的數(shù)據(jù)管理、制圖輸出、運(yùn)算復(fù)雜的空間分析等功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于ARM架構(gòu)的GIS系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法基于ARM架構(gòu)實(shí)現(xiàn)GIS軟件功能的問(wèn)題。
[0006]本申請(qǐng)公開的一種基于ARM架構(gòu)的GIS系統(tǒng)，包括基礎(chǔ)庫(kù)、ARM設(shè)備相關(guān)庫(kù)、ARM可視化庫(kù)、GIS功能模塊和二次開發(fā)模塊，其中:所述ARM設(shè)備相關(guān)庫(kù)包括基于所述基礎(chǔ)庫(kù)、采用RISC指令集實(shí)現(xiàn)的對(duì)幾何對(duì)象及其屬性、投影和基礎(chǔ)算法的基礎(chǔ)操作，所述基礎(chǔ)操作包括1/0操作、字符串操作、時(shí)間處理、指針和關(guān)鍵字長(zhǎng)度處理;所述ARM可視化庫(kù)包括基于所述基礎(chǔ)庫(kù)和ARM設(shè)備相關(guān)庫(kù)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)圖元、文字渲染、可視化核心算法和無(wú)顯示設(shè)備的可視化機(jī)制;所述GIS功能模塊用于基于所述基礎(chǔ)庫(kù)、ARM設(shè)備相關(guān)庫(kù)和ARM可視化庫(kù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理功能，具體包括數(shù)據(jù)管理子模塊、柵格分析子模塊、網(wǎng)絡(luò)分析子模塊、空間分析子模塊和地圖制圖與輸出子模塊，所述數(shù)據(jù)管理子模塊用于實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)及其屬性數(shù)據(jù)的讀取、存儲(chǔ)、訪問(wèn)和管理;所述柵格分析子模塊用于對(duì)柵格型空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析;所述網(wǎng)絡(luò)分析子模塊用于對(duì)矢量型空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析;空間分析子模塊用于柵格和矢量數(shù)據(jù)的空間分析;所述地圖制圖與輸出子模塊用于將所述數(shù)據(jù)管理子模塊讀入的數(shù)據(jù)和/或柵格分析子模塊、網(wǎng)絡(luò)分析子模塊、空間分析子模塊制的分析結(jié)果進(jìn)行制圖、輸出；所述二次開發(fā)模塊用于為所述GIS功能模塊提供功能擴(kuò)展接口。
[0007]優(yōu)選的，所述基礎(chǔ)庫(kù)支持ARM架構(gòu)的操作系統(tǒng)平臺(tái)和X86架構(gòu)的操作系統(tǒng)平臺(tái)。
[0008]優(yōu)選的，所述ARM設(shè)備相關(guān)庫(kù)的I/O操作包括識(shí)別文件流的頭、尾、長(zhǎng)度和類型以及對(duì)上述處理過(guò)程的封裝。
[0009]優(yōu)選的，所述ARM設(shè)備相關(guān)庫(kù)的字符串操作包括對(duì)定長(zhǎng)字符組成的字符串的操作，所述字符包括中文編碼的字符。
[0010]優(yōu)選的，所述ARM設(shè)備相關(guān)庫(kù)的時(shí)間處理包括讀取并將ARM系統(tǒng)的CPU時(shí)鐘頻率轉(zhuǎn)換為自然時(shí)間。
[0011 ]優(yōu)選的，所述ARM設(shè)備相關(guān)庫(kù)的指針和關(guān)鍵字長(zhǎng)度處理為根據(jù)ARM的型號(hào)參數(shù)確認(rèn)指針和關(guān)鍵字長(zhǎng)度。
[0012]優(yōu)選的，所述ARM設(shè)備相關(guān)庫(kù)的基礎(chǔ)算法包括聚類、排序、空間關(guān)系；和/或，所述ARM可視化庫(kù)的可視化核心算法包括位圖插值算法、反走樣算法。
[0013]優(yōu)選的，所述ARM可視化庫(kù)的基礎(chǔ)圖元包括點(diǎn)、線、面、位圖和顏色設(shè)置;所述基礎(chǔ)圖元的可視化處理包括為所述基礎(chǔ)圖元分配位圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)存空間，并在對(duì)應(yīng)的內(nèi)存區(qū)域進(jìn)行著色。
[0014]優(yōu)選的，所述基礎(chǔ)庫(kù)、GIS功能模塊和二次開發(fā)模塊及其各子模塊均為可以動(dòng)態(tài)加載的插件。
[0015]優(yōu)選的，所述二次開發(fā)模塊包括可采集多種數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)引擎接口。。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
本申請(qǐng)實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了全球首個(gè)基于ARM架構(gòu)的低功耗GIS平臺(tái)，它直接可運(yùn)行于ARM架構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)和個(gè)人電腦系統(tǒng)、服務(wù)器系統(tǒng)，具有低功耗、跨平臺(tái)、支持復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、支持不同運(yùn)行環(huán)境、64位計(jì)算等優(yōu)點(diǎn)，可有效解決現(xiàn)有X86架構(gòu)(如Windows系統(tǒng))由于采用復(fù)雜指令集(CISC，Complex Instruct1n Set Computer)而無(wú)法實(shí)現(xiàn)低功耗GIS系統(tǒng)的問(wèn)題。
[0017]本申請(qǐng)實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的基于ARM的低功耗GIS平臺(tái)不僅包括傳統(tǒng)的1S和Android上的移動(dòng)軟件501(，還包括丨561^61'服務(wù)器、丨06 81^1:(^桌面615、;[013」6(^8組件615，以及可運(yùn)行于樹莓派的C++支持庫(kù)等全系列GIS產(chǎn)品，可以全面支持飛騰等國(guó)產(chǎn)CPU和麒麟等國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)，為用戶提供卓越的低功耗GIS平臺(tái)的體驗(yàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例一種基于ARM架構(gòu)的GIS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為圖1所示的GIS系統(tǒng)中GIS功能模塊的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本申請(qǐng)的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021]參照?qǐng)D1，示出了本申請(qǐng)實(shí)施例一種基于ARM架構(gòu)的GIS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括基礎(chǔ)庫(kù)10、GIS功能模塊20和二次開發(fā)模塊30，本優(yōu)選實(shí)施例針對(duì)不同設(shè)備設(shè)置有設(shè)備相關(guān)庫(kù)和可視化庫(kù)，具體的，針對(duì)ARM架構(gòu)，設(shè)置有ARM設(shè)備相關(guān)庫(kù)11和ARM可視化庫(kù)12。其中:
基礎(chǔ)庫(kù)10在不同設(shè)備(如ARM架構(gòu)和X86架構(gòu))、不同操作系統(tǒng)平臺(tái)(如Windows和Linux)上行為一致，可采用具有跨平臺(tái)特點(diǎn)的C++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。
[0022]ARM設(shè)備相關(guān)庫(kù)11可基于RISC指令集并利用基礎(chǔ)庫(kù)10實(shí)現(xiàn)對(duì)幾何對(duì)象及其屬性、投影和基礎(chǔ)算法(如聚類、排序、空間關(guān)系等)的基礎(chǔ)操作(如I/o操作、字符串操作、時(shí)間處理、指針和關(guān)鍵字長(zhǎng)度處理等)。
[0023]ARM可視化庫(kù)12可基于基礎(chǔ)庫(kù)10和ARM設(shè)備相關(guān)庫(kù)11實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)圖元(如點(diǎn)、線、面、位圖和顏色設(shè)置等)、文字渲染(包括字體解析)、可視化核心算法(如位圖插值算法、反走樣算法等)和無(wú)顯示設(shè)備的可視化機(jī)制；
GIS功能模塊20基于基礎(chǔ)庫(kù)10及其ARM設(shè)備相關(guān)庫(kù)IUARM可視化庫(kù)12實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理功能，本優(yōu)選實(shí)施例的GIS功能模塊20具體包括數(shù)據(jù)管理子模塊21、柵格分析子模塊22、網(wǎng)絡(luò)分析子模塊23、空間分析子模塊24和地圖制圖與輸出子模塊25，如圖2所不；其中:
數(shù)據(jù)管理子模塊21用于實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)(柵格數(shù)據(jù)或矢量數(shù)據(jù))及其屬性數(shù)據(jù)的讀取、存儲(chǔ)、訪問(wèn)和管理；
柵格分析子模塊22用于對(duì)柵格型空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
網(wǎng)絡(luò)分析子模塊23用于對(duì)矢量型空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
空間分析子模塊24用于柵格和矢量數(shù)據(jù)的空間分析；
地圖制圖與輸出子模塊25用于將數(shù)據(jù)管理子模